نحوه تست و عیب یابی درایو

نحوه تست و عیب یابی درایو (اینورتر) چرا مهم است؟

به عنوان فردی که با درایو سر و کار دارید، حتما با روشن نشدن یا خرابی درایو (اینورتر) مواجه شده‌اید، خرابی درایو می‌تواند باعث خاموشی بخشی از خط یک کارخانه و یا حتی کل خط شود و گاهاً خوابیدن حتی چند لحظه‌ای یک خط، زیان سرسام‌آوری بر مجموعه وارد می‌کند، حال اینکه باید بدانید که درصد قابل توجهی از مشکلاتی که تصور می‌شود منشاء آن درایو است، مربوط به درایو نیست بلکه مربوط به تجهیزات سیستم درایو است که برخی از آن در محل و بدون نیاز به نیروی‌های متخصص تعمیر و نگهداری قابل حل هستند. یک سیستم درایو به طور کلی از شبکه تغذیه، درایو (اینورتر)، موتور AC، بار و تجهیزات واسط تشکیل شده است. از این رو در این مقاله سعی داریم، به نحوه تست و عیب‌یابی درایو به صورت کاملا کاربردی بپردازیم، تا اگر سیستم شما دچار مشکل شد به راحتی بتوانید آن را عیب‌یابی و در صورت توانایی، مشکل را برطرف نمایید.

سیستم درایو (اینورتر) شامل چه اجزایی است؟

یک سیستم درایو به طور کلی از شبکه تغذیه، درایو (اینورتر)، موتور AC، بار و تجهیزات واسط تشکیل شده است.

در شکل زیر بلوک دیاگرام ساده از برق ورودی تا مصرف کننده را در یک سیستم درایو مشاهده می نمایید:

تصویر زیر شامل سیستم حفاظتی، درایو (اینورتر) و موتر القایی است.

به طور کلی خرابی‌های سیستم درایو (اینورتر) را می‌توان به دو دسته تقسیم کرد:

1. خرابی‌هایی است که درایو خاموش شده و روشن نمی‌شود.
2. خرابی‌هایی است که درایو روشن‌ می‌شود ولی در راه‌اندازی با مشکل یا خطا مواجه می‌شود.

در زیر به طور مفصل به بررسی هرکدام از این دو نوع خرابی می‌پردازیم.

1. درایو (اینورتر) روشن نمی‌شود.

الف) بررسی ولتاژ ورودی

قدم نخست بررسی وجود و کیفیت ولتاژ ورودی است، ولتاژ ورودی درایو، بایستی در یک محدوده مشخص باشد که در دفترچه درایو، ذکر شده است.

• با استفاده از یک مولتی‌متر ولتاژ ورودی و خروجی سیستم حفاظتی قبل از درایو را قرائت کنید. عدد قرائت شده بایستی در محدوده ذکر شده در دفترچه درایو باشد، در غیر اینصورت یا درایو روشن نمی‌شود یا راه‌اندازی نمی‌گردد.

• اگر ولتاژ قبل و بعد از سیستم حفاظتی در رنج استاندارد بود شما باید سطح ولتاژ ترمینال‌های ورودی درایو (R/L1, S/L2, T/L3) را بررسی کنید. اگر سطح ولتاژ خارج از رنج استاندارد بود باید کابل یا سیم های ارتباطی را تعویض نمایید اما اگر سطح ولتاژی مناسب بود و درایو روشن نمی‌شد شما باید مراحل بعدی را برای عیب یابی دستگاه طی کنید. این مراحل در ادامه این مقاله آورده شده است.

ب) بررسی اتصالات ورودی

• از سلامت سیستم حفاظتی( کلید اتوماتیک، کلید مینیاتوری، فیوز و …) اطمینان حاصل کنید.
• از صحت کابل یا سیم های ارتباطی بین سیستم حفاظتی تا درایو( اینورتر) اطمینان حاصل کنید.
• سیم بندی ترمینال‌های ورودی دستگاه را بررسی کنید و اطمینان حاصل کنید که این کار درست انجام شده است. گاهاً مشاهده شده است که نیروی تاسیسات یا کاربر، سهوا برق ورودی را به ترمینال‌های اشتباهی متصل کرده‌است، که این امر باعث روشن نشدن درایو و به احتمال فراوان آسیب به آن می‌شود. (ترمینال‌های ورودی معمولا با R,S,T یا L1,L2,L3 مشخص می‌شوند، اگر نام‌گذاری ترمینال‌های دستگاه شما بدین صورت نبود حتما جهت اطمینان از تشخیص درست ترمینال‌های ورودی به دفترچه‌ راهنمای درایو (اینورتر) مراجعه کنید.)
• اگر در عیب یابی دستگاه با این مورد مواجه شدید حتما برق دستگاه را قطع کنید و اجازه دهید تا خازن‌های درایو خالی شوند سپس در اولین مرحله IGBT های درایو را تست کنید. (در ادامه مقاله نحوه تست IGBT را آموزش داده ایم.)

اگر در مطالعه دفترچه مشکل داشتید و یا زمان لازم برای بررسی دفترچه‌ را نداشتید همکاران ما در مجموعه ولتابین به صورت تلفنی و قدم به قدم می‌توانند شما را راهنمایی کنند.

ج) تست سالم بودن پل دیود (یکسوساز) و IGBT اینورتر (درایو)

اگر ولتاژ ورودی و اتصالات را بررسی کردید و مشکلی در این بخش وجود نداشت ممکن است مدار قدرت ورودی و یا خروجی درایو آسیب دیده باشد.

در ادامه مقاله به شما آموزش می‌دهیم که چگونه بدون باز کردن درایو (اینورتر) و جداکردن بخش های مختلف آن از معیوب بودن پل دیودی (یکسوساز) و IGBT درایو مطمئن شوید.

برای انجام دادن این تست کافیست اقدامات زیر را انجام دهید:

• برق ورودی اینورتر را قطع نمایید.
• حداقل 10 دقیقه بعد از قطع برق ورودی، منتظر بمانید تا لینک DC تخلیه شود.
• پس از اطمینان از تخلیه شدن برق لینک DC (توصیه میشود برای اطمینان از تخلیه ولتاژ لینک DC، با مولتی متر سطح ولتاژ آن را اندازه گیری نمایید. برای این منظور سلکتور را بر روی حالت ولتاژ DC قرار دهید، پراب مثبت را بر روی ترمینال + یا P+ یا +1 (بسته به برند درایو نام گذاری این ترمینال متفاوت است) و پراب منفی را بر روی ترمینال – قرار دهید و مقدار ولتاژ را قرائت نمایید.) سیم‌ها یا کابل‌های متصل به ترمینال‌های قدرت درایو (اینورتر) را جدا کنید. حتما قبل از جدا کردن سیم‌ها از درایو، آن‌ها را با تگ‌های مناسب علامت گذاری کنید تا در اتصال مجدد دچار اشتباه نشوید.
• مولتی متر دیجیتال را بر روی حالت تست دیود قرار دهید و اقدامات زیر را دقیقا همانطور که گفته شده است، یک به یک اجرا کنید:

قدم اول:

• پراب مثبت مولتی متر را برداشته و بر روی ترمینال منفی (-) لینک DC (DC BUS) درایو(اینورتر) نگه دارید.
• پراب منفی مولتی متر را نگه داشته و آن را یکی یکی بر روی هریک از ترمینال‌های قدرت ورودی و خروجی درایو قرار دهید.
• در صورت سالم بودن هر یک از ورودی‌ها وخروجی‌های درایو، مولتی متر شما باید ولتاژی بین 0.299 الی 0.675 ولت DC را نشان دهد و این مقدار باید بین تمام فازهای عدد ثابتی باشد.

قدم دوم:

• پراب منفی مولتی متر را برداشته و بر روی ترمینال منفی (-) لینک DC درایو (اینورتر) نگه دارید.
• پراب مثبت مولتی متر را نگه داشته و آن را یکی یکی بر روی هریک از ترمینال‌های قدرت ورودی و خروجی درایو قرار دهید.
• در صورت سالم بودن هر یک از ورودی‌ها وخروجی‌های درایو، مولتی متر شما باید حالت مدار باز (OL) را نشان دهد و این مقدار باید بین تمام فازهای عدد ثابتی باشد.

نکته: در درایوهای توان بالا زمان بیشتری صرف خواهد شد تا مولتی متر حالت مدار باز (OL) را نشان دهد. تا زمانی نمایشگر مولتی متر مقدار ثابتی را نشان نداده است، پراب را نگه دارید.

قدم سوم:

• پراب منفی مولتی متر را برداشته و بر روی ترمینال مثبت(+) لینک DC (DC BUS) اینورتر نگه دارید.
• پراب مثبت مولتی متر را نگه داشته و آن را یکی یکی بر روی هریک از ترمینال‌های قدرت ورودی و خروجی درایو قرار دهید.
• در صورت سالم بودن هر یک از ورودی‌ها وخروجی‌های درایو، مولتی متر شما باید ولتاژی بین 0.299 الی 0.675 ولت DC را نشان دهد و این مقدار باید بین تمام فازهای عدد ثابتی باشد.

قدم چهارم:

• پراب مثبت مولتی متر را برداشته و بر روی ترمینال مثبت(+) لینک DC (DC BUS) درایو(اینورتر) نگه دارید.
• پراب منفی مولتی متر را نگه داشته و آن را یکی یکی بر روی هریک از ترمینال‌های قدرت ورودی و خروجی درایو قرار دهید.
• در صورت سالم بودن هر یک از ورودی‌ها وخروجی‌های درایو، مولتی متر شما باید حالت مدار باز (OL) را نشان دهد و این مقدار باید بین تمام فازهای عدد ثابتی باشد.

نکته: در درایوهای توان بالا زمان بیشتری صرف خواهد شد تا مولتی متر حالت مدار باز (OL) را نشان دهد. تا زمانی نمایشگر مولتی متر مقدار ثابتی را نشان نداده است، پراب را نگه دارید.

قدم‌های پنجم و ششم (قابل اجرا برروی درایوهای دارای یونیت ترمز داخلی):

قبل از اجرای تست‌های مرحله 5 و 6 شما باید ترمینال‌های ترمز روی درایو را پیدا کنید. غالبا این ترمینال‌ها با نام B1 و B2 بر روی ترمینال‌های قدرت بین ترمینال‌های فازهای ورودی و خروجی قرار دارند. برای اطمینان بیشتر حتماً به دفترچه راهنمای درایو مراجعه کنید.

• پراب مثبت مولتی متر را برروی ترمینال B1 قرار دهید.
• پراب منفی مولتی متر را برروی ترمینال B2 قرار دهید.
• اگر این مسیر ترمینال سالم باشد، مولتی متر شما باید مقدار مدار باز(OL) را نمایش دهد.
• پراب مثبت مولتی متر را برروی ترمینال B2 قرار دهید.
• پراب منفی مولتی متر را برروی ترمینال B1 قرار دهید.
• در صورت سالم بودن این مسیر ترمینال، مولتی متر شما باید مقدار سطح ولتاژی بین 0.299 الی 0.675 ولت DC را نمایش دهد.

توجه داشته باشید که با تست‌هایی که گفته شد شما میتوانید متوجه شوید که پل‌های یکسو ساز(IGBT) درایو (اینورتر/VFD) آسیب دیده‌اند یا خیر اما نمی‌توان اطمینان حاصل کرد که آنها سالم و بدون عیب هستند. تست نهایی IGBT باید بصورت تست گرم و این امر باید توسط نیروی متخصص صورت گیرد.

چ) بررسی لینک DC درایو

در این تست نیز دستگاه باید بی برق و لینک DC آن کاملا تخلیه شده باشد.

مولتی‌متر را در حالت اهم قرار دهید سپس یکی از پراب‌ها را بر روی (+) لینک DC و دیگری را بر روی (-) لینک قراردهید. شما نباید اتصال‌کوتاه ببینید. در غیراینصورت لینک DC دچار مشکل شده است.

خازن‌ها را از نظر علائم خرابی به طور فیزیکی بررسی کنید. خرابی می‌تواند شامل ترک خوردگی یا تغییر شکل محفظه یا خالی شدن مایعی روغن مانند از خازن باشد، برخی از درایوها به گونه‌ای هستند که براحتی به خازن‌های لینکDC دسترسی ندارید، از این رو توصیه اکید می‌شود انجام این امر را به متخصصین تعمیر درایو بسپارید و به هیچ وجه درایو را باز نکنید.

ح) بررسی سلامت منبع تغذیه ورودی

اگر هیچ مشکلی در برق ورودی دستگاه، پل یکسوساز، IGBT و لینک DC درایو شما وجود نداشت. برق ورودی دستگاه را وصل نمایید. پس شارژ شدن خازن های لینک DC، سلکتور مولتی متر خود را بر روی حالت ولتاژ DC قرار دهید. سپس مقدار ولتاژ بین ترمینال های 24V+ و COM و پس از آن ولتاژ بین ترمینال های 10V+ و GND را قرائت نمایید. مقدار این ولتاژ ها با تلرانس بسیار کمی به ترتیب باید 24 ولت و 10 ولت باشد. در غیر این صورت ممکن است مشکلی در مدار منبع تغذیه ورودی وجود داشته باشد که لازم است دستگاه، جهت بررسی بیشتر و رفع عیب برای کارشناسان تعمیر اینورتر (درایو) ارسال شود.

2. درایو روشن می‌شود ولی راه‌اندازی نمی‌شود.

دسته دوم خرابی‌ها مربوط به زمانی است که درایو روشن می‌شود اما به درستی راه‌اندازی نمی شود، این بخش خود شامل 3 حالت می‌شود، که در زیر به بررسی آنها پرداخته‌ایم.

• بررسی ولتاژ خروجی درایو

برای بررسی ولتاژ خروجی بایستی موتور را از درایو جدا کرد و سپس درایو (اینورتر/VFD) را راه‌اندازی کرد، و هنگامی که فرکانس به میزان حداکثر خود رسید، مولتی‌متر را در حالت AC قرار داد و یکی از پراب‌ها را بر روی U (خروجی از یک فاز) و دیگری را بر روی V (خروجی فاز دیگر) قراردهید و به ترتیب ولتاژ هر سه فاز (U,V,W) را نسبت به هم اندازه‌گیری کنید، اگر ولتاژ خروجی نداشتید و یا ولتاژ به صورت متعادل 380 ولت در درایوهای ورودی سه فاز و 220 ولت در حالت تکفاز نبود، خروجی دستگاه معیوب است که پیشنهاد می‌شود سلامت IGBT به روشی که پیشتر گفته شد بررسی گردد.

نکته: با توجه به این که شکل موج خروجی درایو به صورت موج PWM است، لذا برای اندازه گیری دقیق ولتاژ خروجی شما به مولتی مترهای TURE RMS نیاز خواهید داشت. بعلاوه توصیه میگردد که خروجی درایو در فرکانس های کمتر از 15 هرتز توسط مولتی مترها اندازه گیری نشود زیرا در اکثر مولتی مترها توانایی اندازه گیری دقیق ولتاژ هایی با فرکانس کمتر 15 هرتز در خروجی درایوها وجود ندارد.

• بررسی موتور الکتریکی و اتصلات مربوطه

در بعضی از مواقع درایو روشن می‌شود، فرمان راه‌اندازی هم صادر می‌شود، فرکانس و ولتاژ خروجی درایو بالا می‌رود ولی موتور کار نمی‌کند، در این مواقع بایستی ابتدا صحت و سلامت موتور، درستی سربندی موتور و درستی اتصالات بین موتور و درایو بررسی گردد.

• بررسی ارور و خطاهای دستگاه

اگر در هنگام راه‌اندازی درایو با ارور مواجه شدید بایستی به دفترچه راهنمای درایو مربوطه مراجعه کنید و معنی خطا، دلایل امکان رخداد چنین خطایی و راه‌های برطرف کردن آن را بررسی کنید.

عیب یابی (troubleshooting) همیشه جزء پرچالش‌ترین بخش های صنعت بوده که مهندسین، تکنسین‌ها، اپراتورها و فعالین صنعت با آن سرکار داشته‌اند چرا که این بخش علاوه برداشتن علم و دانش تخصصی، نیاز به تجربه بالایی دارد. به واقع هرچقدر شما در صنعت حضور بیشتری داشته باشید و با چالش‌های مختلف سر و کار داشته باشید به عنوان یک نیروی عیب یابی و تعمیر و نگهداری کار راحت‌تر و درآمد بیشتری خواهید داشت. دقیقا همین نیاز به تجربه بالا در کنار تخصص هست که نیروهای عیب یابی و تعمیر و نگهداری را از بقیه متخصصین مجزا می‌کند و شرایط کاری بهتر و درآمد بالاتری را برای آن‌ها ایجاد می‌کند. اما باید این را پذیرفت که یک نفر نمی‌تواند همه چالش‌های موجود در صنعت را تجربه کند و برای آن راه حل بیابد که اگر این امر محقق هم شود بسیار زمان بر و سخت خواهد بود. باید گفت بهترین راه برای افزایش توانمندی و تجربه استفاده از دانش و تجربه دیگران است.

ما در این مقاله سعی کردیم با آموزش عیب یابی اینورتر (درایو)، بخشی از تجربیات و دانش خود در زمینه عیب یابی و تعمیر درایوهای کنترل دور موتورهای القایی(VFD/اینورتر) را با شما عزیزان به اشتراک بگذاریم. امیدواریم با مطالعه‌ی این مقاله توانسته باشید مشکل سیستم درایو (اینورتر) خود را برطرف کرده باشید و یا حداقل عیب‌یابی مناسبی انجام داده باشید، در غیر اینصورت می‌توانید از متخصصین ما در مجموعه ولتابین به صورت تلفنی و حضوری کمک بگیرید، همچنین تیم تعمیرات ولتابین با سابقه درخشان در تعمیرات انواع درایوهای ایرانی و خارجی در خدمت شما عزیزان می‌باشند.